Improvement on short-circuit ability of SiC super-junction MOSFET with partially widened pillar structure

A novel 1200 V SiC super-junction (SJ) MOSFET with a partially widened pillar structure is proposed and investigated by using the two-dimensional numerical simulation tool. Based on the SiC SJ MOSFET structure, a partially widened P-region is added at the SJ pillar region to improve the short-circuit (SC) ability. After investigating the position and doping concentration of the widened P-region, an optimal structure is determined. From the simulation results, the SC withstand times (SCWTs) of the conventional trench MOSFET (CT-MOSFET), the SJ MOSFET, and the proposed structure at 800 V DC bus voltage are 15 μs, 17 μs, and 24 μs, respectively. The SCWTs of the proposed structure are increased by 60% and 41.2% in comparison with that of the other two structures. The main reason for the proposed structure with an enhanced SC capability is related to the effective suppression of saturation current at the high DC bias conditions by using a modulated P-pillar region. Meanwhile, a good Baliga's FOM ($BV^{2}/R_{rm on}$) also can be achieved in the proposed structure due to the advantage of the SJ structure. In addition, the fabrication technology of the proposed structure is compatible with the standard epitaxy growth method used in the SJ MOSFET. As a result, the SJ structure with this feasible optimization skill presents an effect on improving the SC reliability of the SiC SJ MOSFET without the degeneration of the Baliga's FOM.     

解读条件概率

概率作为考查学生应用能力的载体,在近年高考中出现频频,条件概率引入以后,多数学生由于对概率知识理解不透,加上问题中往往融入复杂的计数问题,使得学生时常出错．下面结合实际和易出现的问题,对条件概率的概念进行解读,与同学们交流．     

双季铵盐-硫酸酯盐两性Gemini表面活性剂的合成及其表面活性

用N,N-二甲基十二胺、环氧氯丙烷、盐酸(摩尔比为2∶1∶1)一锅煮的方法得到连接基上带有羟基的双季铵盐Gemini表面活性剂,然后与氯磺酸反应将其羟基硫酸化,再用NaOH中和制得白色粉末状的三头基双季铵盐-硫酸酯钠盐两性Gemini表面活性剂.后两步反应产物的总产率为78%,最终产物的熔点为231~233℃.合成产物的结构用元素分析、红外光谱、质谱和核磁共振等手段进行鉴定.经测定,在15℃时该两性Gemini表面活性剂的表面张力为34.5 mN/m,临界胶团浓度为7.2×10-5mol/L.     

新型含酯基和酰胺基季铵盐Gemini表面活性剂的合成及性质

以氯乙酰氯、乙醇胺、二乙胺和长链溴代烷为原料合成4种连接链含酯基和酰胺基的新型季铵盐Gemini(双子)表面活性剂C_m-s-C_m(m=12,14,16,18,代表尾链碳原子数,s代表中间连接链—CH_2CONHCH_2CH_2OOC-CH_2—).用核磁共振波谱、红外光谱和电喷雾电离质谱对产物进行结构表征,并用滴定法测定其纯度为97.7%~98.8%.表面性能和聚集体形态结果显示,C_m-s-C_m(m=12,14,16,18)的临界胶束浓度(cmc,表面张力法)随疏水链长度的增加而降低,依次为9.12×10~(-4),2.75×10~(-5),2.00×10~(-5),7.41×10~(-6)mol·L~(-1);C_m-s-C_m在水溶液里均有预胶束形成,且在10cmc时有20~100 nm的聚集体形成.经测定,C_(14)-s-C_(14)的生物降解率为26%,比普通季铵盐Gemini表面活性剂的生物降解率提高了一倍.     

酉群组态相互作用方法及其应用

在处理电子激发、反应途径(势能面)和分子解离等问题时,必须考虑电子相关能,组态相互作用是考虑电子相关作用的常规方法。为处理涉及电子相关的分子体系问题,本文将UGCI方法与自行改编后的限制性CNDO程序连接,形成CNDO-UGCI程序。该程序对苯及吡啶等体系的计算结果很好,表明了该方法的可靠性,也表明UGCI方法的有效性。     

水合三环己基锡4-吡啶甲酸酯配合物的合成、结构及抗癌活性

三环己基氢氧化锡与4-吡啶甲酸按物质的量比1∶1在乙醇溶剂中反应,合成了水合三环己基锡4-吡啶甲酸酯配合物。采用元素分析、红外光谱、核磁共振、差热分析和X-射线单晶衍射等对配合物进行了结构表征,并对配合物进行量子化学计算和体外抗癌活性研究。结果表明：配合物中心锡原子为五配位畸变三角双锥构型;配合物对人肝癌细胞(HUH7)、人肺腺癌细胞(A549)、人表皮癌细胞(A431)和人结肠癌细胞(HCT-116)的抑制活性高于顺铂。     

石墨相氮化碳的共轭交联修饰及其对可见光催化产氢性能的影响

石墨相氮化碳(GCN)具有廉价易制和高度稳定性, 在光催化分解水制氢领域备受关注, 但其较窄的光谱响应范围和较低的光生电荷分离和转移效率制约了其光催化性能. 采用4,4'-(苯并[c][1,2,5]噻二唑-4,7-二基)二苯甲醛(BTD)与热聚法合成的GCN在260 ℃进行酸催化席夫碱反应, 使GCN片层发生共轭交联反应和表面修饰, 制备了四个BTD改性的氮化碳材料GCN-BTD_x (x为20、40、80和160, 代表每100 mg GCN原料对应BTD的毫克用量). 其中, GCN-BTD₁₆₀表现出最高的光催化还原水制氢性能, 制氢速率为863 μmol•g^–1•h^–1, 是未修饰GCN的2倍, 且展示出优秀的循环利用性能. 研究发现, BTD修饰拓宽了材料的光吸收范围, 调节了材料的能带结构, 提高了电荷分离效率并降低了界面的电荷转移阻力, 从而提高了材料的可见光催化制氢性能.     

Janus纳米金稳定的Pickering乳液界面催化氧化性能

Janus纳米粒子的结构设计和简易合成是Pickering乳液界面催化的关键. 本文通过在Pickering乳液保护法中操纵共轭亚油酸的自组装、 自交联性和弱还原性, 合成了Janus型自交联吸附胶束修饰的纳米Fe₃O₄ (SCA-Fe₃O₄), 并在其表面原位还原金后, 合成了Janus型催化剂Au-SCA-Fe₃O₄, 考察其同时作为乳化剂和催化剂在乳液界面催化苯甲醇氧化生成苯甲醛的性能. 结果表明, 该Janus纳米粒子的金修饰量(质量分数)仅为0.66%, 兼具乳化性、 催化性和磁响应性. Au-SCA-Fe₃O₄可制备外观稳定(100 μm)和热稳定(90 ℃)的苯甲醇/水型Pickering乳液, 可显著提高互不相溶反应物与催化剂间的接触面积, 使其催化活性达到均匀纳米催化剂的2倍和非乳液催化时的3倍, 其在界面的不可转动性使苯甲醛的选择性高于99.9%, 避免了苯甲醛被过度氧化成苯甲酸.     

Li4SrCa (SiO4)2:Eu3+红色荧光粉的合成及其发光性能

采用硅酸盐作为基质材料,通过高温固相法合成了Li₄SrCa（SiO₄）₂：Eu³⁺红色荧光粉。通过X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、透射电镜和荧光光谱,对所得样品的物相、形貌及其发光性能进行了表征分析。结果表明,掺入Eu³⁺后,Li₄SrCa（SiO₄）₂的晶体结构并没有发生改变。在393 nm光激发下,荧光粉的荧光光谱中693 nm处发射峰强度最强。以693 nm作为监测波长,荧光激发峰分别为361 nm（⁷F₀→⁵D₄）、375 nm（⁷F₀→⁵G₃）、413 nm（⁷F₀→⁵D₃）、393 nm（⁷F₀→⁵L₆）和464 nm（⁷F₀→⁵D₂）,即样品对近紫外和蓝光有较好的吸收。利用发射光谱研究了Eu³⁺掺杂浓度（物质的量分数）对荧光粉发光强度的影响。当Eu³⁺的掺杂浓度x=0.10时,样品发射强度最强,发射红光,其色坐标为（0.637 5,0.353 7）。通过Dexter强度与浓度关系分析了浓度猝灭机制。     

TiN/HfxZr1-xO2/TiN铁电电容器的原位生长与表征

HfO₂基铁电电容器,特别是TiN/Hf_xZr_1-xO₂/TiN金属-绝缘体-金属电容器,由于其良好的稳定性、高性能和互补金属氧化物半导体(CMOS)兼容性,在新一代非易失性存储器中有着广阔的应用前景。由于TiN/Hf_xZr_1-xO₂/TiN电容器的电性能与Hf_xZr_1-xO₂铁电薄膜与TiN电极层界面质量相关,因此控制TiN/Hf_xZr_1-xO₂/TiN异质结构的制备和表征至关重要。本文报道了一种三明治结构：Hf_xZr_1-xO₂铁电薄膜夹在两个TiN电极之间的新的制备方法,通过超高真空系统互连的原子层沉积(ALD)和磁控溅射设备实现。原位生长和表征结果表明,ZrO₂掺杂浓度和快速热退火温度可以调节TiN/Hf_xZr_1-xO₂/TiN异质结的铁电性能,并能很好地被互连系统监控。在该体系中,通过在HfO₂中掺杂50% (molar fraction, x) ZrO₂并且在600 ℃下快速热退火(RTA),获得了21.5 μC·cm^-2的高剩余极化率和1.35 V的低矫顽电压。